2.30' διάβασμα
από τον Μπομπ Νιούμαν*
Συχνά, σε χρήστες ψηφιακών μηχανών, προκύπτει η ερώτηση: σε ποιο σημείο οποιαδήποτε περαιτέρω αύξηση του αριθμού των εικονοστοιχείων του αισθητήρα καθίσταται άσκοπη, καθώς, παρόλο που το μάτι μπορεί να είναι σε θέση να αναλύσει τη λεπτομέρεια, είναι πέρα από τη δυνατότητα του εκτυπωτή να αναπαράγει τη λεπτομέρεια, ή η απόσταση θέασης μπορεί να είναι τέτοια που η επιπλέον λεπτομέρεια δεν μπορεί να αναλυθεί από το μάτι.
Η απάντηση εξαρτάται από το τι θεωρεί ο φωτογράφος «άσκοπο», και αυτό εξαρτάται από τη δική του πρακτική και τον τρόπο που βλέπει τις εικόνες του. Παρ' όλα αυτά, βρίσκω ενδιαφέρον το γεγονός ότι αυτή η ερώτηση γίνεται γενικά για τους αισθητήρες και όχι για τους φακούς. Θα μπορούσε κανείς εξίσου εύκολα να ρωτήσει πότε η βελτίωση στους φακούς γίνεται άσκοπη, καθώς αυτό θα ήταν ουσιαστικά το ίδιο ερώτημα. Οι αισθητήρες με χαμηλό αριθμό πίξελ και οι μη ευκρινείς φακοί προσθέτουν αμφότεροι θόλωμα στην εικόνα, οπότε το ερώτημα είναι πόση ασάφεια μπορεί να γίνει ανεκτή, η οποία εξαρτάται αποκλειστικά από τα προσωπικά πρότυπα και τη χρήση του καθενός.
Σε αυτό το γράφημα MTF, το πιο σκούρο μπλε ίχνος είναι η MTF ενός φακού 50mm f/2. Οι MTF των αισθητήρων εικόνας 3,45μm και 3,00μm δίνονται από τα κόκκινα και πράσινα ίχνη, αντίστοιχα. Οι συνδυασμένες MTF του φακού και του αισθητήρα δίνονται από το μοβ ίχνος για τον αισθητήρα 3,45μm και το γαλάζιο ίχνος για τον αισθητήρα 3,00μm.
Για να εξηγήσω περαιτέρω, έχει επικρατήσει να μετράμε τη θολότητα με τη χρήση της Συνάρτησης Μεταφοράς Διαμόρφωσης (MTF), η οποία δείχνει την αντίθεση που παρέχεται σε ένα εύρος χωρικών συχνοτήτων, που συνήθως περιγράφεται σε ζεύγη γραμμών ανά χιλιοστό (lp/mm). Έχω ετοιμάσει ένα γράφημα που δείχνει καμπύλες MTF για έναν φακό και δύο αισθητήρες. Η πηγή των δεδομένων είναι ο Δρ. Χιούμπερτ Νας της Zeiss για το φακό και η εταιρεία μετρολογίας Adimec για τους αισθητήρες. Τα δεδομένα του φακού προέρχονται από έναν υψηλής ποιότητας φακό 50mm f/2 με μέγιστο f αριθµό f/5.6. Τα δεδομένα του αισθητήρα είναι για εικονοστοιχεία 3,45μm και 3,00μm, τα οποία αντιστοιχούν σε 72MP και 96MP πλήρους καρέ. Αυτό το παράδειγμα είναι όσο πιο κοντά στη σφαίρα της φθίνουσας απόδοσης θα μπορούσε κανείς να επιθυμεί.
Η συνδυασμένη επίδραση των διαφορετικών συμβολών MTF σε ένα σύστημα μπορεί να βρεθεί πολλαπλασιάζοντας τις MTF σε κάθε χωρική συχνότητα. Αυτό φαίνεται στις άλλες δύο καμπύλες, οι οποίες απεικονίζουν το αποτέλεσμα για κάθε ένα από τα δύο μεγέθη εικονοστοιχείων όταν χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με το φακό Zeiss. Μπορεί να φανεί ότι τα μικρότερα εικονοστοιχεία παρέχουν ένα μετρήσιμο πλεονέκτημα ευκρίνειας σε σχέση με τα μεγαλύτερα. Όσον αφορά τη δημοφιλή μετρική MTF50 (η ανάλυση που δίνεται σε αντίθεση 50%), τα μικρότερα εικονοστοιχεία αποδίδουν 76 lp/mm ενώ τα μεγαλύτερα 72. Πρόκειται για μια μικρή διαφορά, αλλά το πλεονέκτημα είναι μετρήσιμο.
Πού είναι λοιπόν το όριο, πέραν του οποίου η αύξηση του αριθμού των εικονοστοιχείων δεν αξίζει τον κόπο; Αυτό είναι περισσότερο ένα ερώτημα για τον κατασκευαστή παρά για τον χρήστη, δεδομένου ότι, ενώ το μάρκετινγκ των προϊόντων θα επωφεληθεί από τον μεγαλύτερο αριθμό εικονοστοιχείων, η τάση για μικρότερα εικονοστοιχεία οφείλεται κυρίως σε κατασκευαστικές μέριμνες. Αυτές απορρέουν από το γεγονός ότι οι μεγάλοι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται από τις φωτογραφικές μηχανές με εναλλάξιμους φακούς είναι σε μεγάλο βαθμό δευτερογενή προϊόντα σε σχέση με τους μικρότερους αισθητήρες, οι οποίοι αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της παραγωγικής δραστηριότητας ενός κατασκευαστή αισθητήρων.
Ως εκ τούτου, στηρίζονται στις διαδικασίες παραγωγής και σχεδιασμού των μικρότερων αισθητήρων, οι οποίοι υποστηρίζουν τα μικρότερα εικονοστοιχεία. Έτσι, το μέγεθος των εικονοστοιχείων του μεγάλου αισθητήρα θα μειωθεί για να διατηρηθεί εντός του βέλτιστου εύρους για τις χρησιμοποιούμενες διαδικασίες. Ένα παράδειγμα αυτού του φαινομένου σε δράση είναι η Sony A7S III, η οποία διατίθεται στο εμπόριο ως φωτογραφική μηχανή 12MP, αλλά στην πραγματικότητα διαθέτει αισθητήρα 48MP, με κάθε ένα από τα εικονοστοιχεία να είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού τεσσάρων εγγενών εικονοστοιχείων (12x4=48).
*Ο Μπομπ Νιούμαν είναι καθηγητής Πληροφορικής στο Πανεπιστήμιο του Γουλβερχάμπτον. Ασχολείται με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη εξοπλισμού υψηλής τεχνολογίας εδώ και 35 χρόνια και δύο από τα προϊόντα του έχουν κερδίσει βραβεία καινοτομίας.
επιμέλεια-μετάφραση: Κάππα Λάμδα
© periopton
Απαγορεύεται από το δίκαιο της Πνευμ. Ιδιοκτησίας
η καθ' οιονδήποτε τρόπο χρήση/αναπαραγωγή/ιδιοποίηση
του παρόντος άρθρου (ολόκληρου ή αποσπασμάτων)
πηγή: Amateur Photographer/ Μπομπ Νιούμαν